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底层腻子材料及其制备方法无效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑工程技术领域,特别涉及底层腻子材料及其制备方法。

相关背景技术

[0002] 腻子材料是建筑工程中必不可少的一种找平材料,根据可施工厚度及施工部位可再细分为底层腻子和面层腻子,一般情况下,根据墙面的质量情况,需要施工1道底层腻子(单道2‑10mm)和至少2道面层腻子(单道1mm左右),对最后1道面层腻子打磨后,施工涂料或者壁纸等饰面层材料。
[0003] 底层腻子是一种可以厚批使用的腻子,单道施工厚度比面层腻子厚,能够在施工遍数少的情况下对墙面进行初步的快速找平。底层腻子材料根据使用胶凝材料的不同又可以分为水泥基腻子材料、石膏基腻子材料、石灰基腻子材料等。其中水泥基腻子材料以水泥为主要胶凝材料,具有长期耐水防潮的特点,被广泛应用在家庭装修中,在空气湿度大的地区及房屋的易受潮部位应用优势更加突出。
[0004] 当前,市面上的底层水泥基腻子材料普遍存在使用一段时间后出现开裂的现象,严重的甚至发生空鼓和脱落的情况,影响房屋美观、使用体验甚至威胁生命安全。
[0005] 目前有一种方案通过降低底层水泥基腻子材料的抗压强度,降低底层水泥基腻子材料在干固过程中产生的收缩应力,进而降低开裂的风险;还有一种方案通过引入纤维材料,抵消底层水泥基腻子材料水化过程中产生的收缩应力,进而降低开裂的风险;还有一种方案在底层水泥基腻子材料中引入粗砂,粗砂起到抵抗收缩的作用,降低开裂的风险。
[0006] 然而,降低底层水泥基腻子材料的抗压强度会引起其粘结强度的下降,腻子材料作为承接基层抹灰层和表面装饰层的中间层材料,其粘结强度过低容易造成腻子层从抹灰层之上脱落,所以单纯靠降低腻子材料抗压强度来降低开裂风险的应用很受限;添加纤维材料时,为了起到抵消底层水泥基腻子材料水化过程中产生的收缩应力,需要一定的添加量,而该添加量可能会造成腻子材料搅拌过程和施工过程手感较差,特别是应用在比抹灰砂浆更精细的底层水泥基腻子材料中,因此,添加纤维材料来降低开裂风险的应用也受限;引入粗砂会将降低施工手感,影响施工的流畅性,在薄批施工过程中,还容易造成粘结强度不足,进而发生脱粉等不良现象,此外,引入粗砂还有可能造成腻子材料干固后表面粗糙,后续涂层施工时容易在凹坑中封闭气体,而后出现气泡和孔洞的现象。

具体实施方式

[0017] 以下结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明公开内容理解更加透彻全面。
[0018] 除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
[0019] 术语
[0020] 除非另外说明或存在矛盾之处,本文中使用的术语或短语具有以下含义:
[0021] 本发明中,涉及“和/或”、“或/和”、“及/或”的选择范围包括两个或两个以上相关所列项目中任一个项目,也包括相关所列项目的任意的和所有的组合,所述任意的和所有的组合包括任意的两个相关所列项目、任意的更多个相关所列项目、或者全部相关所列项目的组合。需要说明的是,当用至少两个选自“和/或”、“或/和”、“及/或”的连词组合连接至少三个项目时,应当理解,该技术方案毫无疑问地包括均用“逻辑与”连接的技术方案,还毫无疑问地包括均用“逻辑或”连接的技术方案。比如,“A及/或B”包括A、B和A+B三种并列方案。又比如,“A,及/或,B,及/或,C,及/或,D”的技术方案,包括A、B、C、D中任一项(也即均用“逻辑或”连接的技术方案),也包括A、B、C、D的任意的和所有的组合,也即包括A、B、C、D中任两项或任三项的组合,还包括A、B、C、D的四项组合(也即均用“逻辑与”连接的技术方案)。
[0022] 本发明中,涉及“多个”、“多种”、“多次”、“多元”等,如无特别限定,指在数量上大于2或等于2。例如,“一种或多种”表示一种或大于等于两种。
[0023] 本发明中,涉及“优选”、“更好”、“更佳”、“为宜”仅为描述效果更好的实施方式或实施例,应当理解,并不构成对本发明保护范围的限制。
[0024] 本发明中,涉及“进一步”、“更进一步”、“特别”等用于描述目的,表示内容上的差异,但并不应理解为对本发明保护范围的限制。
[0025] 本发明中,涉及“可选地”、“可选的”、“可选”,指可有可无,也即指选自“有”或“无”两种并列方案中的任一种。如果一个技术方案中出现多处“可选”,如无特别说明,且无矛盾之处或相互制约关系,则每项“可选”各自独立。
[0026] 本发明中,涉及“第一方面”、“第二方面”、“第三方面”、“第四方面”等中,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的,不能理解为指示或暗示相对重要性或数量,也不能理解为隐含指明所指示的技术特征的重要性或数量。而且“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅起到非穷举式的列举描述目的,应当理解并不构成对数量的封闭式限定。
[0027] 本发明中,以开放式描述的技术特征中,包括所列举特征组成的封闭式技术方案,也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
[0028] 本发明中,涉及到数值区间(也即数值范围),如无特别说明,可选的数值分布在上述数值区间内视为连续,且包括该数值范围的两个数值端点(即最小值及最大值),以及这两个数值端点之间的每一个数值。如无特别说明,当数值区间仅仅指向该数值区间内的整数时,包括该数值范围的两个端点整数,以及两个端点之间的每一个整数,在本文中,相当于直接列举了每一个整数,比如t为选自1~10的整数,表示t为选自由1、2、3、4、5、6、7、8、9和10构成的整数组的任一个整数。此外,当提供多个范围描述特征或特性时,可以合并这些范围。换言之,除非另有指明,否则本文中所公开之范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
[0029] 本发明中,涉及到百分比含量,如无特别说明,对于固液混合和固相‑固相混合均指质量百分比,对于液相‑液相混合指体积百分比。
[0030] 本发明中,涉及到百分比浓度,如无特别说明,均指终浓度。所述终浓度,指添加成分在添加该成分后的体系中的占比。
[0031] 本发明中,%(w/w)与wt%均表示重量百分比,%(v/v)指体积百分比,%(w/v)指质量体积百分数。
[0032] 为了改善腻子材料使用后开裂的问题,并兼顾解决其粘结强度低和/或施工性差的问题,本发明提供了一种腻子材料。具体为:
[0033] 一种腻子材料,其原料包括水泥、填料、砂、可再分散性乳胶粉、限缩剂和保水增稠剂。
[0034] 本发明在底层水泥基腻子材料中加入了限缩剂,限缩剂可以在水泥水化过程中,同步产生少量气体抵消水化过程中的体积收缩。进一步结合底层腻子开裂的本质原因是:底层水泥基腻子材料在水泥水化反应过程中会产生一定的收缩,从而产生一个收缩应力,当这个收缩应力超过基层的承受能力会造成水泥基腻子材料开裂或从基层上脱落。在初始体积一定的情况下,其收缩应力的大小与腻子材料本身干固后的抗压强度和腻子材料本身的收缩量均呈正向相关性,即在收缩量一定的情况下,腻子材料的抗压强度越大产生的收缩应力越大;在抗压强度一定的情况下,腻子材料的收缩量越大产生的收缩应力越大。本发明中,通过限缩剂,在水化过程中同步产生少量气体抵消水化过程中的体积收缩,降低水化过程中的收缩量,在不影响腻子材料抗压强度的基础上,实现了收缩应力的降低,进而降低了腻子材料开裂或从基层上脱落的风险,兼顾了维持粘结强度。
[0035] 优选地,限缩剂包括偶氮异丁氰基甲酰胺。
[0036] 偶氮异丁氰基甲酰胺是一种既可以溶于油性又可以溶于水的物质,在水泥基腻子材料中加入了偶氮异丁氰基甲酰胺,当水泥基腻子材料在干粉状态下,偶氮异丁氰基甲酰胺等各原料保持稳定;当向水泥基腻子材料中加水搅拌后,水泥组分中硅酸二钙和硅酸三钙发生水化反应,其中一种水化产物为可溶于水的氢氧化钙,那么在体系中会出现游离的氢氧根离子,氢氧根离子与溶于水的偶氮异丁氰基甲酰胺可以发生反应,生成少量气体,这些少量气体的产生能够增大浆料的体积,从而一定程度抵消因水分散失和水泥水化形成的体积收缩,即偶氮异丁氰基甲酰胺的加入可以在水泥水化过程中,同步产生少量气体抵消水化过程中的体积收缩。通过水化过程中同步产生少量气体抵消水化过程中的体积收缩,降低水化过程中的收缩量,在不影响腻子材料抗压强度的基础上,实现了收缩应力的降低,进而降低了腻子材料开裂或从基层上脱落的风险,兼顾了维持粘结强度。而且,偶氮异丁氰基甲酰胺的加入,还不影响腻子材料的施工性,突破了腻子材料的应用局限性。
[0037] 可选地,在一些实施例中,以重量份计,所述腻子材料的原料包括10份~25份的所述水泥;25份~55份的所述填料;33份~50份的所述砂;0.1份~2.5份的所述可再分散性乳胶粉;0.01份~0.5份的所述偶氮异丁氰基甲酰胺以及0.2份~5份的所述保水增稠剂。
[0038] 在偶氮异丁氰基甲酰胺的添加量与腻子材料中的其他原料的添加量相互匹配的情况下,水泥水化的速度越快生成的氢氧根离子也越多,理论上水泥水化造成的收缩也更大,而与此同时,氢氧根离子与偶氮异丁氰基甲酰胺的反应也更快,生成的气体也更多,抵消体积收缩的作用也更明显。
[0039] 可以理解地,所述水泥的重量份包括但不限于10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份。
[0040] 所述填料的重量份包括但不限于25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份、51份、52份、53份、54份、55份。
[0041] 所述砂的重量份包括但不限于33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份。
[0042] 所述可再分散性乳胶粉的重量份包括但不限于0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.5份、2份、2.5份。
[0043] 所述偶氮异丁氰基甲酰胺的重量份包括但不限于0.01份、0.02份、0.03份、0.04份、0.05份、0.06份、0.07份、0.08份、0.09份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份。
[0044] 所述保水增稠剂的重量份包括但不限于0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.5份、1.8份、1.9份、2份、2.5份、3份、4份、5份。
[0045] 优选地,在一些实施例中,以重量份计,所述腻子材料的原料包括10份~25份的所述水泥;25份~45份的所述填料;40份~50份的所述砂;0.1份~2.5份的所述可再分散性乳胶粉;0.1份~0.5份的所述偶氮异丁氰基甲酰胺以及0.5份~5份的所述保水增稠剂。
[0046] 进一步优选地,在一些实施例中,以重量份计,其原料包括10份~20份的所述水泥;25份~45份的所述填料;40份~50份的所述砂;1份~2.5份的所述可再分散性乳胶粉;0.2份~0.5份的所述偶氮异丁氰基甲酰胺以及1份~5份的所述保水增稠剂。
[0047] 在一些实施例中,所述腻子材料中各原料重量份之和为100份。
[0048] 可选地,所述水泥为硅酸盐水泥。
[0049] 进一步可选地,硅酸盐水泥可以为42.5普通硅酸盐水泥,也可以为52.5普通硅酸盐水泥,可以为白水泥,也可以为灰水泥。
[0050] 可选地,所述填料的粒径满足:200目通过率不低于99wt%。即粒径小于等于0.075mm的填料的质量的不低于填料的总质量的99wt%。
[0051] 可选地,所述填料选自重质碳酸钙、轻质碳酸钙和硅微粉中的一种或多种。
[0052] 可选地,所述砂的粒径满足:不低于90wt%的砂的粒径分布在60目~200目之间。即粒径在0.15mm~0.25mm之间的砂的质量的不低于砂的总质量的90wt%。
[0053] 可选地,所述保水增稠剂选自羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素和木质纤维中的一种或多种。
[0054] 可选地,保水增稠剂的重量份0.1份~2份。
[0055] 在一些实施例中,羟丙基甲基纤维素在20℃的温度下的粘度为6w~10w mpa.s。
[0056] 可选地,所述底层腻子材料的原料还包括润湿剂。
[0057] 可选地,润湿剂的重量份为0~3份。
[0058] 进一步可选地,所述润湿剂选自淀粉醚、硅酸镁铝和膨润土中的一种或多种。当润湿剂为多种时,可以为淀粉醚和硅酸镁铝的组合,或为硅酸镁铝和膨润土的组合,或为淀粉醚和膨润土的组合,或为淀粉醚、硅酸镁铝和膨润土的组合。
[0059] 可选地,本发明的腻子材料可以作为底层腻子,也可作为面层腻子,优选作为底层腻子。
[0060] 本发明还提供一种底层腻子材料的制备方法,所述底层腻子材料的制备方法包括以下步骤:
[0061] 混合上述可再分散性乳胶粉、限缩剂、保水增稠剂以及一部分填料,制成混合料;
[0062] 混合上述水泥、剩余的填料、砂以及所述混合料,制成所述底层腻子材料。
[0063] 可选地,制成混合料时,填料的重量不少于限缩剂的重量的10倍。
[0064] 当原料还包括润湿剂时,所述润湿剂在制备混合料时加入。
[0065] 可以理解地,混合过程可在搅拌机中进行。
[0066] 本发明的底层腻子材料可施工于基层之上。
[0067] 可选地,基层可以是抹灰层。进一步可选地,基层可以是抹灰砂浆层。
[0068] 以下结合具体实施例和对比例进行进一步说明,以下具体实施例中所涉及的原料,若无特殊说明,均可来源于市售,所使用的仪器,若无特殊说明,均可来源于市售,所涉及到的工艺,如无特殊说明,均为本领域技术人员常规选择。
[0069] 实施例1
[0070] 本实施例提供一种底层腻子材料及其制备方法和使用方法,具体如下:
[0071] 步骤1、按照表1所示的重量百分比称取各原料。其中,水泥为52.5普通硅酸盐白水泥;填料为重钙,200目通过率不低于99wt%;砂的粒径满足:不低于90wt%的砂的粒径分布在60目~200目之间。胶粉为可再分散性乳胶粉。保水增稠剂为20℃的温度下粘度为6w的羟丙基甲基纤维素,润湿剂为淀粉醚。
[0072] 步骤2、将可再分散性乳胶粉、限缩剂、保水增稠剂、润湿剂以及一部分填料混合,搅拌制成混合料;
[0073] 将水泥、剩余的填料、砂以及所述混合料混合,搅拌制成底层腻子材料。
[0074] 步骤3、将底层腻子材料与水混合均匀,制成底层腻子浆料,以M5抹灰砂浆层作为基层,在基层上施工所得底层腻子浆料,施工厚度为10mm,静置,形成腻子层。
[0075] 记录底层腻子浆料的施工性和腻子的表干时间,对所得腻子层进行28d收缩量测定、7d粘结强度测定,观察56d腻子层的开裂情况,其中,施工性、表干时间和7d粘结强度测定参照JG/T298标准中所述方法;28d收缩量测定参照JC/T1004标准中所述方法。结果见表1。
[0076] 表1
[0077]
[0078]
[0079] 实施例2~9
[0080] 按照表1所示的各原料的重量百分比,参见实施例1中腻子材料的使用方法,形成实施例2~9的腻子层。
[0081] 其中,实施例2中水泥为52.5普通硅酸盐灰水泥;填料为重钙,200目通过率不低于99wt%;砂的粒径满足:不低于90wt%的砂的粒径分布在60目~200目之间。胶粉为可再分散性乳胶粉。保水增稠剂为20℃的温度下粘度为6w的羟丙基甲基纤维素。
[0082] 实施例3中水泥为52.5普通硅酸盐白水泥;填料为重钙,200目通过率不低于99wt%;砂的粒径满足:不低于90wt%的砂的粒径分布在60目~200目之间。胶粉为可再分散性乳胶粉。保水增稠剂为20℃的温度下粘度为6w的羟丙基甲基纤维素。润湿剂为硅酸镁铝。
[0083] 实施例4中水泥为52.5普通硅酸盐灰水泥;填料为轻质碳酸钙,200目通过率不低于99wt%;砂的粒径满足:不低于90wt%的砂的粒径分布在60目~200目之间。胶粉为可再分散性乳胶粉。保水增稠剂为20℃的温度下粘度为10w的羟丙基甲基纤维素。润湿剂为膨润土。
[0084] 实施例5中水泥为52.5普通硅酸盐白水泥;填料为重钙,200目通过率不低于99wt%;砂的粒径满足:不低于90wt%的砂的粒径分布在60目~200目之间。胶粉为可再分散性乳胶粉。保水增稠剂为20℃的温度下粘度为8w的羟丙基甲基纤维素。润湿剂为淀粉醚。
[0085] 实施例6中水泥为52.5普通硅酸盐白水泥;填料为重钙,200目通过率不低于99wt%;砂的粒径满足:不低于90wt%的砂的粒径分布在60目~200目之间。胶粉为可再分散性乳胶粉。保水增稠剂为20℃的温度下粘度为8w的羟丙基甲基纤维素。润湿剂为硅酸镁铝。
[0086] 实施例7中水泥为52.5普通硅酸盐白水泥;填料为重钙,200目通过率不低于99wt%;砂的粒径满足:不低于90wt%的砂的粒径分布在60目~200目之间。胶粉为可再分散性乳胶粉。保水增稠剂为20℃的温度下粘度为8w的羟丙基甲基纤维素。润湿剂为膨润土。
[0087] 实施例8中水泥为52.5普通硅酸盐白水泥;填料为重钙,200目通过率不低于99wt%;砂的粒径满足:不低于90wt%的砂的粒径分布在60目~200目之间。胶粉为可再分散性乳胶粉。保水增稠剂为20℃的温度下粘度为6w的羟乙基纤维素。润湿剂为膨润土。
[0088] 实施例9中水泥为52.5普通硅酸盐灰水泥;填料为重钙,200目通过率不低于99wt%;砂的粒径满足:不低于90wt%的砂的粒径分布在60目~200目之间。胶粉为可再分散性乳胶粉。保水增稠剂为20℃的温度下粘度为4w的甲基纤维素。润湿剂为硅酸镁铝。
[0089] 采用与实施例1相同的标准,记录实施例2~9的底层腻子浆料的施工性和腻子的表干时间,对所得腻子层进行28d收缩量测定、7d粘结强度测定,观察56d腻子层的开裂情况,结果见表1。
[0090] 实施例10~13
[0091] 按照表2所示的各原料的重量百分比,参见实施例1中底层腻子材料的制备方法和使用方法,形成实施例10~13的腻子层。
[0092] 其中,实施例10中水泥为42.5普通硅酸盐白水泥;填料为重钙,200目通过率不低于99wt%;砂的粒径满足:不低于90wt%的砂的粒径分布在60目~200目之间。胶粉为可再分散性乳胶粉。保水增稠剂为20℃的温度下粘度为6w的羟丙基甲基纤维素。润湿剂1为淀粉醚,润湿剂2为膨润土。
[0093] 实施例11中水泥为42.5普通硅酸盐灰水泥;填料为重钙,200目通过率不低于99wt%;砂的粒径满足:不低于90wt%的砂的粒径分布在60目~200目之间。胶粉为可再分散性乳胶粉。保水增稠剂为20℃的温度下粘度为6w的羟丙基甲基纤维素。润湿剂1为硅酸镁铝。
[0094] 实施例12中水泥为42.5普通硅酸盐白水泥;填料为硅微粉,200目通过率不低于99wt%;砂的粒径满足:不低于90wt%的砂的粒径分布在60目~200目之间。胶粉为可再分散性乳胶粉。保水增稠剂为20℃的温度下粘度为6w的羟丙基甲基纤维素。润湿剂1为硅酸镁铝,润湿剂2为膨润土。
[0095] 实施例13中水泥为42.5普通硅酸盐灰水泥;填料为重钙,200目通过率不低于99wt%;砂的粒径满足:不低于90wt%的砂的粒径分布在60目~200目之间。胶粉为可再分散性乳胶粉。保水增稠剂为木质纤维。润湿剂1为膨润土。
[0096] 采用与实施例1相同的标准,记录实施例10~13的底层腻子浆料的施工性和腻子的表干时间,对所得腻子层进行28d收缩量测定、7d粘结强度测定,观察56d腻子层的开裂情况,结果见表2。
[0097] 表2
[0098]
[0099] 对比例1~3
[0100] 按照表3所示的各原料的重量百分比,参见实施例1中腻子材料的使用方法,形成对比例1~3的腻子层。
[0101] 其中,对比例1的配方与实施例2基本相同,主要区别在于未加入偶氮异丁氰基甲酰胺。
[0102] 对比例2的配方与实施例6基本相同,主要区别在于未加入偶氮异丁氰基甲酰胺。
[0103] 对比例3的配方与实施例7基本相同,主要区别在于未加入偶氮异丁氰基甲酰胺。
[0104] 采用与实施例1相同的标准,记录对比例1~3的底层腻子浆料的施工性和腻子的表干时间,对所得腻子层进行28d收缩量测定、7d粘结强度测定,观察56d腻子层的开裂情况,结果见表3。
[0105] 表3
[0106]
[0107]
[0108] 根据以上数据可知:
[0109] 1)相对于对比例1~3,实施例2、6、7引入了偶氮异丁氰基甲酰胺后,腻子材料28d收缩量十分明显地降低。以实施例2和对比例1为例,收缩率降低了54%,调整偶氮异丁氰基甲酰胺的加入量,甚至可以使收缩率降低83%。
[0110] 2)实施例1~13的腻子材料均具有较低的28d收缩量,尤其是实施例10~13中,随着偶氮异丁氰基甲酰胺含量的增加,腻子材料的28d收缩量更低,可以很大程度上改善腻子材料开裂的问题,降低从基层上脱落的风险。
[0111] 3)相对于对比例1~3,实施例1~13的腻子材料均保持了较高的7d粘结强度,甚至实施例10~13提高了7d粘结强度。
[0112] 4)相对于对比例1~3,实施例1~13的腻子材料均具有较好的施工性。
[0113] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0114] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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